ЭЛЕКТРОЛИ́ТЫ РАСПЛА́ВЛЕННЫЕ

ЭЛЕКТРОЛИ́ТЫ РАСПЛА́ВЛЕННЫЕ, ве­ще­ст­ва в жид­ком со­стоя­нии, спо­соб­ные про­во­дить элек­трич. ток за счёт пе­ре­ме­ще­ния ио­нов, об­ра­зую­щих­ся при элек­тро­ли­тич. дис­со­циа­ции. В ка­че­ст­ве Э. р. ис­поль­зу­ют ин­ди­ви­ду­аль­ные хи­мич. со­еди­не­ния (напр., хло­ри­ды и фто­ри­ды ще­лоч­ных и щё­лоч­но­зе­мель­ных ме­тал­лов, ок­си­ды, гид­ро­кси­ды) ли­бо сме­си хи­мич. со­еди­не­ний. Вы­со­кая элек­трич. про­во­ди­мость (по­ряд­ка 10²–10³ Ом^–1·м^–1) ука­зы­ва­ет на ион­ную при­ро­ду рас­пла­вов и слу­жит ме­рой сте­пе­ни ио­ни­за­ции со­лей. Э. р. со­сто­ят из ио­нов, ион­но-ас­со­ции­ро­ван­ных групп (ти­па ион­ных пар), ком­плекс­ных ио­нов.

При по­лу­че­нии Э. р. в элек­тро­ли­тич. ван­ну за­сы­па­ют су­хие ис­ход­ные ве­ще­ст­ва (со­ли и др.) в нуж­ном со­от­но­ше­нии и рас­плав­ля­ют их, про­пус­кая по­сто­ян­ный ток. Боль­шин­ст­во Э. р. в кор­ро­зи­он­ном от­но­ше­нии аг­рес­сив­ны. Ма­те­риа­лом для из­го­тов­ле­ния ванн ча­ще все­го слу­жит кварц (в инерт­ной ат­мо­сфе­ре) и стек­ло­уг­ле­род, ис­поль­зу­ет­ся так­же пла­ти­на и её спла­вы.

Для ме­тал­лов в рас­пла­вах, как и в вод­ных рас­тво­рах, су­ще­ст­ву­ют элек­тро­хи­мич. ря­ды на­пря­же­ний, ин­ди­ви­ду­аль­ные для ка­ж­до­го рас­плав­лен­но­го элек­тро­ли­та. За­ви­си­мость элек­трод­ных по­тен­циа­лов ме­тал­лов в рас­пла­вах от тер­мо­ди­на­мич. ак­тив­но­стей уча­ст­ни­ков элек­тро­хи­мич. ре­ак­ции под­чи­ня­ет­ся урав­не­нию Нерн­ста. Раз­ность по­тен­циа­лов ну­ле­во­го за­ря­да ме­тал­лов в рас­плав­лен­ных солях близ­ка к кон­такт­ной раз­но­сти по­тен­циа­лов (ко­то­рая воз­ни­ка­ет ме­ж­ду по­верх­но­стя­ми двух ме­тал­лов в ва­куу­ме при их со­при­кос­но­ве­нии) в со­от­вет­ст­вии с тео­ри­ей галь­ва­нич. по­тен­циа­лов (А. Н. Фрум­кин). Элек­трод­ные про­цес­сы в Э. р. мож­но счи­тать ква­зи­рав­но­вес­ны­ми (из-за вы­со­ких ско­ро­стей элек­тро­хи­мич. ре­ак­ций). Обыч­но наи­бо­лее мед­лен­ная (ли­ми­ти­рую­щая) ста­дия элек­трод­но­го про­цес­са – мас­со­пе­ре­нос ве­ще­ст­ва к элек­тро­ду (диф­фу­зия или ми­гра­ция). Ис­клю­че­ни­ем слу­жат ста­дии за­ро­ж­де­ния кри­стал­лов при элек­тро­кри­стал­ли­за­ции и об­ра­зо­ва­ния мо­ле­кул га­за из ад­сор­би­ро­ван­ных на элек­тро­де ато­мов.

Анод­ная и ка­тод­ная по­ля­ри­за­ция в Э. р. про­яв­ля­ет­ся при плот­но­стях то­ка, пре­вы­шаю­щих ток са­мо­рас­тво­ре­ния (кор­ро­зии) ис­сле­дуе­мо­го ме­тал­ла. Оп­ре­де­ляя на опы­те анод­ную и ка­тод­ную по­ля­ри­за­цию ме­тал­ла в за­ви­си­мо­сти от плот­но­сти то­ка, мож­но по пе­ре­се­че­нию по­ля­ри­за­ци­он­ных кри­вых най­ти ток кор­ро­зии. При вы­со­ких темп-рах в Э. р. прак­ти­че­ски пол­но­стью ис­че­за­ют пе­ре­на­пря­же­ния, свя­зан­ные с за­труд­не­ния­ми не­по­сред­ст­вен­но в ак­тах раз­ря­да и пе­ре­за­ря­да ио­нов, а так­же ио­ни­за­ции ме­тал­лов, и ос­та­ёт­ся лишь диф­фу­зи­он­ный кон­троль по­ля­ри­за­ции.

В Э. р. воз­мож­но соз­да­ние тех же ти­пов галь­ва­нич. це­пей, что и в вод­ных рас­тво­рах. По­сле­до­ва­тель­ность раз­ря­да ио­нов при элек­тро­ли­зе рас­пла­вов со­хра­ня­ет за­ви­си­мость, сход­ную с та­ко­вой для вод­ных рас­тво­ров. Из-за от­сут­ст­вия во­ды про­цес­сы при элек­тро­ли­зе рас­пла­вов про­те­ка­ют го­раз­до про­ще. Вы­со­кая про­во­ди­мость элек­тро­ли­та и вы­со­кие ско­ро­сти элек­трод­ных про­цес­сов – не­со­мнен­ные пре­иму­ще­ст­ва элек­тро­ли­за Э. р. Од­на­ко элек­тро­лиз Э. р. со­про­во­ж­да­ет­ся ря­дом спе­ци­фич. яв­ле­ний. При­чи­ной их яв­ля­ет­ся вы­со­кая темп-ра про­цес­са, вы­зы­ваю­щая рез­кое воз­рас­та­ние ско­ро­стей хи­мич. ре­ак­ций. Элек­тро­лит и про­дук­ты элек­тро­ли­за мо­гут реа­ги­ро­вать ме­ж­ду со­бой и с воз­ду­хом, а так­же с ма­те­риа­ла­ми элек­тро­дов и элек­тро­ли­зё­ра. Воз­ни­каю­щие при этом но­вые со­еди­не­ния и имею­щие­ся в со­лях при­ме­си так­же уве­ли­чи­ва­ют чис­ло воз­мож­ных хи­мич. и элек­тро­хи­мич. ре­ак­ций.

Тео­ре­тич. изу­че­ние Э. р. от­ста­ёт от то­го уров­ня, ко­то­рый дос­тиг­нут в изу­че­нии вод­ных рас­тво­ров. Это обу­слов­ле­но, пре­ж­де все­го, боль­ши­ми экс­пе­рим. и ап­па­ра­тур­ны­ми труд­но­стя­ми, с ко­то­ры­ми свя­за­но ис­сле­до­ва­ние рас­пла­вов. Ино­гда для объ­яс­не­ния то­го или ино­го яв­ле­ния и для пред­ска­за­ния хо­да про­цес­са при­бе­га­ют к ана­ло­ги­ям с про­цес­са­ми в вод­ных рас­тво­рах, поль­зу­ясь общ­но­стью осн. элек­тро­хи­мич. за­ко­нов для рас­тво­ров и рас­пла­вов. К спе­ци­фич. яв­ле­ни­ям, при­су­щим рас­пла­вам, но не на­блю­дае­мым в рас­тво­рах, по­доб­ные ана­ло­гии не­при­ме­ни­мы.

Э. р. ис­поль­зу­ют­ся в разл. об­лас­тях нау­ки и тех­ни­ки, напр. при по­лу­че­нии мн. ме­тал­лов, в т. ч. ред­ко­зе­мель­ных и бла­го­род­ных (зо­ло­то, пла­ти­на), при син­те­зе уг­ле­род­ных на­нот­ру­бок и т. д. На ос­но­ве рас­плав­лен­ных со­лей соз­да­ны вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­ные хи­мич. ис­точ­ни­ки то­ка, об­ла­даю­щие вы­со­ки­ми эдс и боль­ши­ми раз­ряд­ны­ми то­ка­ми. Вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­ные то­п­лив­ные эле­мен­ты с рас­плав­лен­ным кар­бо­нат­ным элек­тро­ли­том пре­об­ра­зу­ют при 650–700 °С хи­мич. энер­гию га­зо­об­раз­но­го то­п­ли­ва (во­до­род, при­род­ный го­рю­чий газ) в элек­тро­энер­гию с кпд пря­мо­го пре­об­ра­зо­ва­ния до 60%. Пер­спек­тив­но ис­поль­зо­ва­ние Э. р. в ста­цио­нар­ной энер­ге­ти­ке.